Четвертый энергоблок Чернобыльской АЭС, 2013 год

Arne Müseler / Creative Commons

Шведские ученые выяснили, что во время аварии на Чернобыльской АЭС в действительности произошел ядерный взрыв мощностью около 75 тонн в тротиловом эквиваленте. Для этого они проанализировали концентрации изотопов 133 Xe и 133m Xe в образцах череповецкой фабрики по сжижению воздуха, а та кже смоделировали погодные условия после катастрофы, используя недавно опубликованные подробные данные за 1986 год. Статья опубликована в Nuclear Technology .

Авария на Чернобыльской атомной электростанции произошла ночью 26 апреля 1986 года. В результате производственного эксперимента персонал станции потерял контроль над реакцией, аварийная защита не сработала, и мощность реактора резко возросла с 0,2 до 320 гигаватт (тепловых). Большинство свидетелей указывают на два мощных взрыва, хотя некоторые говорят о большем количестве.

Согласно общепринятой версии, первый из двух взрывов объясняется тем, что заполнявшая системы охлаждения вода мгновенно испарилась, давление в трубах резко возросло и разорвало их. Затем разогретый пар начал взаимодействовать с циркониевой оболочкой топливных элементов, что привело к активному образованию водорода (пароциркониевая реакция), который сгорел взрывным образом в кислороде воздуха. В данной работе ученые ставят под сомнение природу первого взрыва и заявляют, что в действительности он был небольшим ядерным взрывом.

В пользу этой гипотезы авторы статьи приводят два основных аргумента. Во-первых, через несколько дней после катастрофы ученые из зарегистрировали активность изотопов 133 Xe/ 133m Xe в жидком ксеноне, полученном на череповецкой фабрике по сжижению воздуха . Вообще говоря, фабрика в основном производила жидкий азот и кислород для обеспечения нужд череповецкого металлургического комбината , однако побочным результатом ее работы являлось также выделение благородных газов из воздуха. Радиоактивные изотопы ученые искали с помощью гамма-спектроскопии высокого разрешения. В результате приведенное к часу дня 29 апреля (примерно 83 часа после аварии) отношение активностей изотопов 133 Xe/ 133m Xe составило около 44,5 ± 5,5.

Изменение отношения активностей изотопов ксенона с течением времени для трех различных сценариев их образования. Короткая вертикальная черта отвечает данным с череповецкой фабрики

Чтобы объяснить это отношение, физики смоделировали происходящие в реакторе процессы с помощью разработанной ими ранее программы Xebate . Она учитывала, что помимо стандартной цепочки образования изотопов ксенона в результате изменения мощности реактора при подготовке к эксперименту (так называемое ксеноновое отравление) изотопы также производились в результате последовавшего ядерного взрыва мощностью около 75 тонн в тротиловом эквиваленте. В нулевой момент соотношение активностей ядер 133 Xe/ 133m Xe, образовавшихся по этим двум сценариям, составляло 34,6 и 0,17 соответственно. Затем из-за разности периодов полураспада элементов это соотношение менялось, так что к моменту их регистрации равнялось отношению активностей в образцах с череповецкой фабрики. Ученые отмечают, что из-за неопределенности в этом отношении мощность взрыва можно определить лишь приближенно, и на самом деле она лежит в интервале от 25 до 160 тонн с вероятностью 68 процентов (то есть в доверительном интервале 1σ).

Во-вторых, ученые смоделировали метеорологические условия над европейской частью СССР после аварии, используя недавно опубликованные подробные трехмерные погодные данные и современные алгоритмы расчета движения воздушных фронтов. Моделирование распространения изотопов ксенона ученые провели для семнадцати возможных высот его выброса в атмосферу, лежавших в интервале от нуля до восьми тысяч метров. В результате ученые выяснили, что наблюдаемые активности изотопов ксенона в образцах с череповецкой фабрики (которая, кстати, находится в тысяче километров от ЧАЭС) можно объяснить только при предположении, что выброшенные во время взрыва изотопы поднялись на высоту около трех километров - при других высотах они попали бы в окрестности Череповца либо раньше, либо позже. Нужную высоту как раз мог обеспечить предложенный 75-тонный ядерный взрыв.

Результаты моделирования распространения изотопов ксенона над европейской частью СССР на момент 9:00 UTC 29 апреля. Черным кружком отмечен Чернобыль, белым - Череповец.

Lars-Erik De Geer et. al. / Nuclear Technology

Кроме того, физики приводят еще три косвенных свидетельства в пользу своей гипотезы. Во-первых, после взрыва было обнаружено, что в юго-восточном квадранте ядра реактора исчезла двухметровая серпентиновая плита, заключенная в железную оболочку толщиной около четырех сантиметров. Дальнейшие наблюдения показали, что ее расплавили тонкие направленные потоки высокотемпературной плазмы, которые как раз могли образоваться в результате ядерного взрыва. Во-вторых, сразу после аварии сейсмологи зарегистрировали два сигнала с амплитудами, соответствующими двум взрывам мощности около двухсот тонн, и разделенных двухсекундным интервалом. При этом второй из взрывов можно объяснить выбросом водорода, а общепринятая теория первого взрыва дает гораздо меньшую оценку для мощности (тогда как гипотеза ядерного взрыва как будто бы укладывается в эти рамки). В-третьих, несколько очевидцев заявляли , что они видели яркую голубую вспышку над реактором. С другой стороны, известно, что при неконтролируемых ядерных реакциях из-за возбуждения молекул кислорода и азота в воздухе возникает голубоватое свечение.

Тем не менее, профессор Рафаэль Арутюнян, заместитель директора Института безопасного развития атомной энергетики РАН, скептически относится к результатам, полученным шведскими учеными. По его словам, с одной стороны, сам факт разгона неуправляемой цепной реакции в момент первого взрыва в реакторе уже давно известен специалистам, с другой стороны, оценка мощности этого ядерного взрыва сильно завышена.

«В этом нет ничего особенно нового, все соответствует общепринятой версии, что там был разгон, общеизвестно. Но оценка в 75 тонн вызывает большие сомнения, потому что данные, из которых они ее получают, слишком косвенные, слишком много факторов могли на них повлиять. Большинство оценок примерно на порядок меньше - специалисты говорят о 2-3 тоннах тротилового эквивалента. Кроме того, 75 тонн можно исключить из тривиальных соображений: осталось бы что-то от реактора, если бы в него заложили 75 тонн тротила? При этом напрямую просчитать этот взрыв практически невозможно - одно дело считать процессы в целом реакторе, а другое - в таком разваливающемся устройстве. Там одновременно за миллионные доли секунды идут тысячи процессов, со всем этим не справится ни один суперкомпьютер. Эту задачу можно решить с привлечением разного рода упрощений и эмпирических методов, но ресурс, который в это нужно вложить, слишком велик. Неясно, в чем практический смысл такой работы, причины Чернобыльской аварии уже исследованы, изменения в конструкции реакторов внесены, знание точной механики взрыва в это ничего не добавит».

Посмотреть на все произошедшие за историю ядерные взрывы можно на , а на фотографии зверей из зоны отчуждения - в наших галереях и . Кроме того, польская компания The Farm 51 отправиться в виртуальную экскурсию по зоне отчуждения.

Дмитрий Трунин

АЭС - ядерное оборудование для выработки электроэнергии, которое работает в заданных условиях и режиме. Оно представляет собой ядерный реактор, подключенный к различным системам, необходимым для осуществления его полноценной и безопасной работы. Аварии на атомных электростанциях являются масштабными техногенными катастрофами. Несмотря на то, что они вырабатывают электроэнергию экологически чистым способом, последствия неполадок ощущают во всем мире.

Почему атомные электростанции опасны?

Карта мира расположения атомных электростанций

Авария на электростанции происходит из-за ошибок в обслуживании системы, изнашивании оборудования либо вследствие стихийных бедствий. Поломки из-за ошибок в проектировании встречаются на начальных этапах запуска АЭС и встречаются намного реже. Наиболее распространен человеческий фактор возникновения чрезвычайных происшествий. Сбои работы оборудования сопровождаются выбросом радиоактивных частиц в окружающую среду.

Мощность выброса и степень загрязнения близлежащей территории зависит от вида поломки и времени устранения неисправности. Наиболее опасны ситуации, связанные с перегревом реакторов вследствие нарушения функционирования системы охлаждения и разгерметизацией корпуса ТВЭЛов. В этом случае происходит выброс радиоактивных паров через вентиляционную трубу во внешнюю среду. Аварии на электростанциях в России не выходят за пределы 3 класса опасности и являются незначительными инцидентами.

Радиационные катастрофы в России

Самая крупная авария произошла в Челябинской области в 1948 году на комбинате «Маяк» в процессе ввода атомного реактора на плутониевом топливе на заданную проектом мощность. Вследствие плохого охлаждения реактора несколько блоков с ураном соединились с графитом, расположенным вокруг них. Ликвидация происшествия длилась 9 дней. Позже, в 1949 году, был произведен сброс опасного жидкого содержимого в реку Теча. Пострадало население 41 пункта, расположенного поблизости. В 1957 году на этом же комбинате произошла техногенная катастрофа под названием «Куштымская».

УКРАИНА. Чернобыльская зона отчуждения.

В 1970 году в Нижнем Новгороде в процессе производства атомного судна на заводе «Красное Сормово» произошел запрещенный запуск атомного реактора, который начал работать на запредельной мощности. Пятнадцати секундный сбой стал причиной загрязнения закрытой территории цеха, радиоактивное содержимое не попало за территорию завода. Ликвидация последствий длилась 4 месяца, большинство ликвидаторов погибло из-за переизбытка облучения.

Еще одна техногенная авария была скрыта от общественности. В 1967 году произошла крупнейшая катастрофа АЛВЗ-67, в результате которой пострадало население Тюменской и Свердловской областей. Подробности были скрыты, и до настоящего времени о происшедшем известно немного. Загрязнение территории произошло неравномерно, появились очаги, в которых плотность покрытия превышает 50 кюри на 100 км. Аварии на электростанциях в России носят локальный характер и не несут опасности для населения, к ним относятся:

• пожар на Белоярской АЭС в 1978 вследствие падения перекрытия на маслобак турбогенератора, в 1992 году по халатности сотрудников при перекачке радиоактивных компонентов для последующей специализированной очистки;
• разрыв трубопровода в 1984 году на Балаковской АЭС;
• при обесточивании источников электроснабжения Кольской АЭС вследствие урагана;
• сбои в работе реактора в 1987 году на Ленинградской АЭС с выбросом радиации за пределы станции, незначительные сбои в 2004 и 2015 гг. без глобальных последствий для окружающей среды.

В 1986 году на Украине произошла авария на электростанции мирового масштаба. Была разрушена часть активной зоны реакции, в результате глобальной катастрофа радиоактивными веществами была заражена Западная часть Украины, 19 западных регионов России и Беларусь, а 30-киллометровая зона стала непригодна для жизни. Выбросы активного содержимого длились почти две недели. Взрывы на атомных станциях в России за все период существования атомной энергетики зафиксированы не были.

Опасность поломок на АЭС рассчитывается по Международной шкале МАГАТЭ. Условно техногенные катастрофы можно разделить на два уровня опасности:

• нижний уровень (1-3 класс) - незначительные сбои, которые причисляются к инцидентам;
• средний уровень (4-7 класс) - существенные неисправности, которые называют авариями.

Обширные последствия вызывают происшествия 5-7 класса опасности. Поломки ниже третьего класса чаще всего опасны только для персонала станции вследствие загрязнения внутренних помещений и облучения сотрудников. Вероятность возникновения глобальной катастрофы составляет 1 в 1-10 тысяч лет. Самые опасные аварии на атомных станциях причисляют к 5-7 классу, именно они вызывают негативные последствия для окружающей среды и населения. Современные АЭС имеют четыре степени защиты:

• топливной матрицей, которая не позволяет покинуть продуктам распада радиоактивную оболочку;
• оболочкой радиатора, защищающей попадание опасных веществ в циркуляционный контур;
• циркуляционный контур не дает возможности радиоактивному содержимому вытечь под защитную оболочку;
• комплекс оболочек под названием контейнмент.

Внешний купол защищает помещение от выброса радиации за пределы станции, этот купол выдерживает ударную волну равную 30 кПа, поэтому взрыв атомной станции с выбросами глобального масштаба маловероятен. На каких атомных электростанциях взрывы наиболее опасны? Наиболее опасными считаются инциденты, когда ионизирующие излучения выбрасываются за пределы системы безопасности реактора в количестве, превышающем параметры, предусмотренные проектной документацией. Они вызываются:

• бесконтрольностью ядерной реакции внутри блока и невозможностью управлять ней;
• выходом из строя системы охлаждения ТЭЛа;
• появлением критической массы вследствие перегрузки, перевозки и хранением отработанных компонентов.

В ночь на 26 апреля 1986 года на четвертом энергоблоке Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС), расположенной на территории Украины (в то время Украинской ССР) на правом берегу реки Припять в 12 километрах от города Чернобыля Киевской области, произошла крупнейшая в истории мировой атомной энергетики авария.

Четвертый энергоблок ЧАЭС был запущен в промышленную эксплуатацию в декабре 1983 года.

На 25 апреля 1986 года на ЧАЭС было намечено проведение проектных испытаний одной из систем обеспечения безопасности на четвертом энергоблоке, после чего реактор планировалось остановить для проведения плановых ремонтных работ. В ходе испытаний предполагалось обесточить оборудование АЭС и использовать механическую энергию вращения останавливающихся турбогенераторов (так называемого выбега) для обеспечения работоспособности систем безопасности энергоблока. Из-за диспетчерских ограничений остановка реактора несколько раз откладывалась, что вызвало определенные трудности с управлением мощностью реактора.

26 апреля в 01 час 24 минуты произошел неконтролируемый рост мощности, который привел к взрывам и разрушению значительной части реакторной установки. Из-за взрыва реактора и последовавшего пожара на энергоблоке в окружающую среду было выброшено значительное количество радиоактивных веществ.

Принятые в последующие дни меры по засыпке реактора инертными материалами привели сначала к уменьшению мощности радиоактивного выброса, но затем рост температуры внутри разрушенной шахты реактора привел к повышению количества выбрасываемых в атмосферу радиоактивных веществ. Выбросы радионуклидов существенно снизились только к концу первой декады мая 1986 года.

На заседании 16 мая правительственная комиссия приняла решение о долговременной консервации разрушенного энергоблока. 20 мая был издан приказ Министерства среднего машиностроения "Об организации управления строительства на Чернобыльской АЭС", в соответствии с которым начались работы по созданию сооружения "Укрытие". Возведение этого объекта с привлечением около 90 тысяч строителей продолжалось 206 дней с июня по ноябрь 1986 года. 30 ноября 1986 года решением государственной комиссии законсервированный четвертый энергоблок Чернобыльской АЭС был принят на техническое обслуживание.

Выброшенные из разрушенного реактора в атмосферу продукты деления ядерного топлива были разнесены воздушными потоками на значительные территории, обусловив их радиоактивное загрязнение не только вблизи АЭС в границах Украины, России и Белоруссии, но и за сотни и даже тысячи километров от места аварии. Радиоактивному загрязнению подверглись территории многих стран.

В результате аварии радиоактивному загрязнению цезием-137 с уровнями выше 1 Ки/км 2 (37 кБк/м 2) подверглись территории 17 стран Европы общей площадью 207,5 тысяч квадратных километров. Существенно загрязненными цезием-137 оказались территории Украины (37,63 тысяч квадратных километров), Белоруссии (43,5 тысяч квадратных километров), европейской части России (59,3 тысяч квадратных километров).

В России радиационному загрязнению цезием-137 подверглись 19 субъектов. Наиболее загрязненными областями являются Брянская (11,8 тысяч квадратных километров загрязненных территорий), Калужская (4,9 тысяч квадратных километров), Тульская (11,6 тысяч квадратных километров) и Орловская (8,9 тысяч квадратных километров).

Около 60 тысяч квадратных километров территорий, загрязненных цезием-137 с уровнями выше 1 Ки/км 2 , находятся за пределами бывшего СССР. Загрязнению подверглись территории Австрии, Германии, Италии, Великобритании, Швеции, Финляндии, Норвегии и ряда других стран Западной Европы.

Значительная часть территории России, Украины и Белоруссии оказалась загрязненной на уровне, превышающем 5 Ки/км 2 (185 кБк/м 2). Сельскохозяйственные угодья площадью почти 52 тысячи квадратных километров пострадали от цезия-137 и стронция-90 с периодом полураспада в 30 и 28 лет соответственно.

Сразу же после катастрофы погиб 31 человек, а 600 тысяч ликвидаторов, принимавших участие в тушении пожаров и расчистке, получили высокие дозы радиации. Радиоактивному облучению подверглись почти 8,4 миллиона жителей Белоруссии, Украины и России, из них было переселено почти 404 тысячи человек.

Из-за очень высокого радиоактивного фона после аварии работа атомной станции была остановлена . После проведения работ по дезактивации зараженной территории и сооружения объекта "Укрытие" 1 октября 1986 года был запущен первый энергоблок ЧАЭС, 5 ноября — второй а 4 декабря 1987 года в работу был включен и третий энергоблок станции.

В соответствии с Меморандумом, подписанным в 1995 году между Украиной, государствами "большой семерки" и Комиссией Европейского Союза, 30 ноября 1996 года было принято решение об окончательной остановке первого энергоблока, а 15 марта 1999 года — второго энергоблока.

11 декабря 1998 года был принят закон Украины "Об общих принципах последующей эксплуатации и снятия с эксплуатации Чернобыльской АЭС и преобразования разрушенного четвертого энергоблока этой АЭС в экологически безопасную систему".

ЧАЭС перестала вырабатывать электроэнергию 15 декабря 2000 года, когда был навсегда остановлен третий энергоблок .

В декабре 2003 года Генеральная ассамблея ООН поддержала решение Совета глав государств СНГ о провозглашении 26 апреля Международным днем памяти жертв радиационных аварий и катастроф , а также призвала все государства-члены ООН отмечать этот Международный день и проводить в его рамках соответствующие мероприятия.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Чернобыльская катастрофа. Авария на Чернобыльской АЭС потрясла весь мир, в том числе и его последствиями.

Если многие думают, что Чернобыльская авария сразу унесла много жизней, то это не так. Во время самого взрыва погиб один оператор, останки которого до сих пор погребены под обломками, а второй умер от травм и ожогов уже в больнице.

Когда взорвался Чернобыль, было несколько ударов (большинство очевидцев утверждает, что было два взрыва), точное время – 26.04.1986 год в 01:23:47 (суббота).

Реактор был разрушен всего за три минуты.

Уже после самого взрыва ЧАЭС и в последствии работ по ликвидации, в течении 3-х месяцев умерли 31 человек (из-за облучения), занятые в первые часы устранения пожара.

Для ликвидационных работ привлекли в итоге больше полумиллиона человек. Авария в Чернобыле унесла жизнь до 80 000 человек вследствие отдаленного облучения.

134 из них имели острую стадию лучевой болезни (это первые люди, прибывшие на вызов).

Что такое Чернобыль

Свое название город получил благодаря полыни, в древние времена ее называли чернобыльником.

Сейчас благодаря условиям окружающей среды (дождь, ветер и т.п), а также в результате деятельности людей на земле, существенно снизился.

По истечении времени радиоактивные вещества уже вошли в землю и попадают в сельскохозяйственную продукцию через систему корней.

Опасность представляют ягоды, грибы и в лесах, потому как у цезия там рециркуляция и как следствие он не выводится. Однако рыба опасности не представляет.

Многих интересует мутация после взрыва Чернобыльской атомной станции. Исследование показало, что она продолжается, но не в значительной степени.

Отсутствие человека и его влияния на природу оказали благоприятное воздействие на экосистему. Сейчас там флора и фауна благоухает, возросли популяции животных и растений.

Спустя 31 год после инцидента людей до сих пор интересует, что произошло в Чернобыле. Ведь эта авария превзошла и .

Хотя стоит отметить, что это все-таки разные аварии и происшествия.

Шведские ученые пришли к выводу, что во время аварии на Чернобыльской АЭС произошел слабый ядерный взрыв. Специалисты проанализировали самый вероятный ход ядерных реакций в реакторе и смоделировали метеорологические условия распространения продуктов распада. рассказывает о статье исследователей, опубликованной в журнале Nuclear Technology.

Авария на Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года. Катастрофа поставила под угрозу развитие ядерной энергетики во всем мире. Вокруг станции была создана 30-километровая зона отчуждения. Радиоактивные осадки выпадали даже в Ленинградской области, а изотопы цезия обнаруживали в повышенных концентрациях в лишайнике и мясе оленей в арктических областях России.

Существуют различные версии причин катастрофы. Чаще всего указывают на неправильные действия персонала ЧАЭС, повлекшие за собой возгорание водорода и разрушение реактора. Однако некоторые ученые полагают, что произошел настоящий ядерный взрыв.

Кипящий ад

В атомном реакторе поддерживается цепная ядерная реакция. Ядро тяжелого атома, например, урана, сталкивается с нейтроном, становится нестабильным и распадается на два более мелких ядра - продукты распада. В процессе деления выделяется энергия и два-три быстрых свободных нейтрона, которые в свою очередь вызывают распад других ядер урана в ядерном топливе. Количество распадов, таким образом, увеличивается в геометрической прогрессии, однако цепная реакция внутри реактора находится под контролем, что предотвращает ядерный взрыв.

В тепловых ядерных реакторах быстрые нейтроны не годятся для возбуждения тяжелых атомов, поэтому их кинетическую энергию уменьшают с помощью замедлителя. Медленные нейтроны, именуемые тепловыми, с большей вероятностью вызывают распад атомов урана-235, используемого в качестве топлива. В таких случаях говорят о высоком сечении взаимодействия ядер урана с нейтронами. Сами тепловые нейтроны называются так, поскольку находятся в термодинамическом равновесии с окружающей средой.

Сердцем Чернобыльской АЭС был реактор РБМК-1000 (реактор большой мощности канальный мощностью 1000 мегаватт). По сути, это графитовый цилиндр с множеством отверстий (каналов). Графит выполняет роль замедлителя, а через технологические каналы загружается ядерное топливо в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛах). ТВЭЛы сделаны из циркония, металла с очень маленьким сечением захвата нейтронов. Они пропускают нейтроны и тепло, которое нагревает теплоноситель, препятствуя утечке продуктов распада. ТВЭЛы могут объединяться в тепловыделяющие сборки (ТВС). Тепловыделяющие элементы характерны для гетерогенных ядерных реакторов, в которых замедлитель отделен от горючего.

РБМК - одноконтурный реактор. В качестве теплоносителя используется вода, которая частично превращается в пар. Пароводяная смесь поступает в сепараторы, где пар отделяется от воды и направляется на турбогенераторы. Отработанный пар конденсируется и вновь поступает в реактор.

В конструкции РБМК имелся недостаток, сыгравший роковую роль в катастрофе на Чернобыльской АЭС. Дело в том, что расстояние между каналами было слишком большим и слишком много быстрых нейтронов тормозилось графитом, превращаясь в тепловые нейтроны. Они хорошо поглощаются водой, но там постоянно образуются пузырьки пара, что снижает абсорбционные характеристики теплоносителя. В результате повышается реактивность, вода еще сильнее нагревается. То есть РБМК отличается достаточно высоким паровым коэффициентом реактивности, что осложняет контроль за протеканием ядерной реакции. Реактор должен оснащаться дополнительными системами безопасности, работать на нем должен только высококвалифицированный персонал.

Наломали дров

25 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС была запланирована остановка четвертого энергоблока для планового ремонта и проведения эксперимента. Специалисты научно-исследовательского института «Гидропроект» предложили способ аварийного электроснабжения насосов станции за счет кинетической энергии вращающегося по инерции турбогенератора. Это позволило бы даже при отключении электричества поддерживать циркуляцию теплоносителя в контуре до тех пор, пока не включится резервное питание.

Согласно плану, эксперимент должен был начаться, когда тепловая мощность реактора снизится до 700 мегаватт. Мощность успели понизить на 50 процентов (1600 мегаватт), и процесс остановки реактора был отложен примерно на девять часов по запросу из Киева. Как только снижение мощности возобновилось, она неожиданно упала почти до нуля из-за ошибочных действий персонала АЭС и ксенонового отравления реактора - накопления изотопа ксенона-135, снижающего реактивность. Чтобы справиться с внезапной проблемой, из РБМК были извлечены аварийные стержни, поглощающие нейтроны, однако мощность не поднялась выше 200 мегаватт. Несмотря на нестабильную работу реактора, в 01:23:04 начался эксперимент.

Ввод дополнительных насосов усилил нагрузку на выбегающий турбогенератор, что снизило объемы воды, поступающей в активную зону реактора. Вместе с высоким паровым коэффициентом реактивности это быстро увеличило мощность реактора. Попытка внедрения поглощающих стержней из-за их неудачной конструкции лишь усугубила ситуацию. Всего лишь через 43 секунды после начала эксперимента реактор разрушился в результате одного-двух мощных взрывов.

Концы в воду

Очевидцы утверждают, что четвертый энергоблок АЭС был разрушен двумя взрывами: второй, самый мощный, случился через несколько секунд после первого. Считается, что аварийная ситуация возникла из-за разрыва труб в системе охлаждения, вызванного быстрым испарением воды. Вода или пар вступили в реакцию с цирконием в тепловыделяющих элементах, что привело к образованию большого количества водорода и его взрыву.

Шведские ученые полагают, что к взрывам, один из которых был ядерным, привели два различных механизма. Во-первых, высокий паровой коэффициент реактивности способствовал увеличению объема перегретого пара внутри реактора. В результате реактор лопнул, и его 2000-тонная верхняя крышка взлетела на несколько десятков метров. Поскольку к ней были прикреплены тепловыделяющие элементы, возникла первичная утечка ядерного топлива.

Во-вторых, аварийное опускание поглощающих стержней привело к так называемому «концевому эффекту». На чернобыльском РБМК-1000 стержни состояли из двух частей - поглотителя нейтронов и графитового вытеснителя воды. При введении стержня в активную зону реактора графит замещает поглощающую нейтроны воду в нижней части каналов, что только усиливает паровой коэффициент реактивности. Число тепловых нейтронов увеличивается, и цепная реакция становится неконтролируемой. Происходит небольшой ядерный взрыв. Потоки продуктов ядерного деления еще до разрушения реактора проникли в зал, а затем - через тонкую крышу энергоблока - попали в атмосферу.

Впервые о ядерной природе взрыва специалисты заговорили еще в 1986 году. Тогда ученые из Радиевого института Хлопина провели анализ фракций благородных газов, полученных на череповецкой фабрике, где производились жидкий азот и кислород. Череповец находится в тысяче километров к северу от Чернобыля, и радиоактивное облако прошло над городом 29 апреля. Советские исследователи выявили, что соотношение активностей изотопов 133 Xe и 133m Xe равнялось 44,5 ± 5,5. Эти изотопы - короткоживущие продукты ядерного распада, что указывает на слабый ядерный взрыв.

Шведские ученые рассчитали, сколько ксенона образовалось в реакторе до взрыва, во время взрыва, и как менялись соотношения радиоактивных изотопов вплоть до их выпадения в Череповце. Оказалось, что наблюдавшееся на заводе соотношение реактивностей могло возникнуть в случае ядерного взрыва мощностью 75 тонн в тротиловом эквиваленте. Согласно анализу метеорологических условий на период 25 апреля - 5 мая 1986 года, изотопы ксенона поднялись на высоту до трех километров, что предотвратило его смешение с тем ксеноном, который образовался в реакторе еще до аварии.